您是否做过这样一个项目,它要求您在内存中保存数目不定的若干不同对象?对于某些情况,二叉树是最佳选择,但在通常情况下,更简单的链表是显而易见的选择。
一个简化的问题示例
链表的难点在于必须复制链表处理函数来处理不同的对象,即便逻辑是完全相同的。例如:
[color=blue:4b867de7cc]两个结构类似的链表[/color:4b867de7cc]
[code:1:4b867de7cc]struct Struct_Object_A
{
int a;
int b;
Struct_Object_A *next;
} OBJECT_A;
typedef struct Struct_Object_B
{
int a;
int b;
int c;
Struct_Object_B *next;
} OBJECT_B; [/code:1:4b867de7cc]
上面定义的两个结构只有很小的一点差别。OBJECT_B 和 OBJECT_A 之间只差一个整型变量。但是,在编译器看来,它们仍然是非常不同的。必须为存储在链表中的每个对象复制用来添加、删除和搜索链表的函数。为了解决这个问题,可以使用具有全部三个变量的一个联合或结构,其中整数 c 并不是在所有的情况下都要使用。这可能变得非常复杂,并会形成不良的编程风格。
[b:4b867de7cc]C 代码解决方案:虚拟链表[/b:4b867de7cc]
此问题更好的解决方案之一是虚拟链表。虚拟链表是只包含链表指针的链表。对象存储在链表结构背后。这一点是这样实现的,首先为链表节点分配内存,接着为对象分配内存,然后将这块内存分配给链表节点指针,如下所示:
[color=blue:4b867de7cc]虚拟链表结构的一种实现[/color:4b867de7cc]
[code:1:4b867de7cc]typedef struct liststruct
{
liststruct *next;
} LIST, *pLIST;
pLIST Head = NULL;
pLIST AddToList( pLIST Head, void * data, size_t datasize )
{
pLIST newlist=NULL;
void *p;
// 分配节点内存和数据内存
newlist = (pLIST) malloc( datasize + sizeof( LIST ) );
// 为这块数据缓冲区指定一个指针
p = (void *)( newlist + 1 );
// 复制数据
memcpy( p, data, datasize );
// 将这个节点指定给链表的表头
if( Head )
{
newlist->next = Head;
}
else
newlist->next = NULL;
Head = newlist;
return Head;
} [/code:1:4b867de7cc]
链表节点现在建立在数据值副本的基本之上。这个版本能很好地处理标量值,但不能处理带有用 malloc 或 new 分配的元素的对象。要处理这些对象,LIST 结构需要包含一个一般的解除函数指针,这个指针可用来在将节点从链表中删除并解除它之前释放内存(或者关闭文件,或者调用关闭方法)。
[color=blue:4b867de7cc]一个带有解除函数的链表[/color:4b867de7cc]
[code:1:4b867de7cc]typedef void (*ListNodeDestructor)( void * );
typedef struct liststruct
{
ListNodeDestructor DestructFunc;
liststruct *next;
} LIST, *pLIST;
pLIST AddToList( pLIST Head, void * data, size_t datasize,
ListNodeDestructor Destructor )
{
pLIST newlist=NULL;
void *p;
// 分配节点内存和数据内存
newlist = (pLIST) malloc( datasize + sizeof( LIST ) );
// 为这块数据缓冲区指定一个指针
p = (void *)( newlist + 1 );
// 复制数据
memcpy( p, data, datasize );
newlist->DestructFunc = Destructor;
// 将这个节点指定给链表的表头
if( Head )
{
newlist->next = Head;
}
else
newlist->next = NULL;
Head = newlist;
return Head;
}
void DeleteList( pLIST Head )
{
pLIST Next;
while( Head )
{
Next = Head->next;
Head->DestructFunc( (void *) Head );
free( Head );
Head = Next;
}
}
typedef struct ListDataStruct
{
LPSTR p;
} LIST_DATA, *pLIST_DATA;
void ListDataDestructor( void *p )
{
// 对节点指针进行类型转换
pLIST pl = (pLIST)p;
// 对数据指针进行类型转换
pLIST_DATA pLD = (pLIST_DATA) ( pl + 1 );
delete pLD->p;
}
pLIST Head = NULL;
void TestList()
{
pLIST_DATA d = new LIST_DATA;
d->p = new char[24];
strcpy( d->p, "Hello" );
Head = AddToList( Head, (void *) d, sizeof( pLIST_DATA ),
ListDataDestructor );
// 该对象已被复制,现在删除原来的对象
delete d;
d = new LIST_DATA;
d->p = new char[24];
strcpy( d->p, "World" );
Head = AddToList( Head, (void *) d, sizeof( pLIST_DATA ),
ListDataDestructor );
delete d;